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第二章气硬性无机胶凝材料1．在以下胶凝材料中，属于气硬性胶凝材料的为哪一组?Ⅰ．石灰；Ⅱ．石膏；Ⅲ．水泥；Ⅳ．水玻璃(A)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(B)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(C)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ(D)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ[答案] D。
[说明]胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成坚硬固体的物质，并能把散粒的或块状的材料胶结成为一个整体。
水泥属于水硬性无机胶凝材料；石灰、石膏、水玻璃和菱苦土等镁质胶凝材料属于气硬性无机胶凝材料。
各类沥青和各种天然、人造树脂属于有机胶凝材料。
2．调制石膏砂浆所用的熟石膏，是用生石膏在多高温度下煅烧而成的?(A) 150～170℃(B) 190～200℃(C) 400～500℃(D) 750～800℃[答案] A。
[说明]建筑石膏系以生石膏在107～170℃下煅烧至半水石膏而成。
3．调制石膏砂浆时，所采用的熟石膏是下列哪种石膏?(A)建筑石膏(B)地板石膏(C)高强度石膏(D)模型石膏[答案] A。
[说明]建筑石膏常用于配制石膏砂浆，制作建筑艺术配件、建筑装饰等石膏制品，也可做石膏粉刷之用；地板石膏主要用于石膏地面、石膏灰浆和石膏混凝土；高强度石膏供作人造大理石、石膏砖、人造石及粉刷涂料使用；而模型石膏则用作塑像、雕塑、人造石及粉刷等。
4．建筑石膏的使用性能何者不正确?(A)干燥时不开裂(B)耐水性强(C)机械加工方便(D)抗火性能好[答案] B。
[说明]建筑石膏的技术性质：表观密度小、导热性较低、吸声性较强、可钉可锯；硬化速度快、且硬化时不开裂；具有抗火性；具有较强的吸湿性；耐水性和抗冻性都较差。
5．建筑石膏主要技术性能的概念，哪条不正确?(A)白色，比重2.6～2.75(B)耐水性、抗冻性都较差(C)适用于室内装饰、隔热、保温、吸声和防火等(D)适用于65℃以上的环境[答案] D。
[说明]将二水石膏在常压及干燥条件下进行煅烧所得的半水石膏，为β型半水石膏，磨成细粉，即为建筑石膏，密度为2.5～2.8g/cm3。
1建筑材料无机气硬性胶凝材料3基本概念•1、什么叫胶凝材料？•凡在一定条件下，经过在自身的一系列物理、化学作用后，能将散粒或块状材料粘结成具有一定强度的整体的材料，统称为胶凝材料。
•2、分类：•胶凝材料一般分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。
5胶凝材料的发展历史（1）粘土时期：距今六千多年的半坡原始公社遗址，其围墙就是用粘土建造的；古科威特城全用粘土建成，完好保持至今。
而古希腊的建筑是用石块而不用任何胶结料堆砌而成。
（2）石膏时期：古埃及人于公元前3600年建造金字塔时，将雪花石膏煅烧成熟石膏，再用水、河砂制成石膏砂浆，用花岗岩砌筑成146米高的正方锥体。
（3）石灰时期：由于石灰煅烧温度比石膏高很多，而燃料短缺，因此石灰的使用比石膏迟一些。
希腊在上古时代就已使用石灰；古罗马人从古希腊学来使用石灰，砌墙的一些罗马砂浆保持至今。
我国古人于公元前220年修建长城时，用石灰、砂、粘土配成三合土，洒水夯实筑成城墙。
胶凝材料的发展历史(the history of binding materials)（4）石灰火山灰时期：古希腊人用圣多伦岛的火山凝灰岩（即圣多伦土）磨细后与石灰、砂混合，所得砂浆强度高、抗水性好。
古罗马人用火山凝灰岩（质量最好的产于普佐里，因而被称为普佐兰那(puzzolana,火山灰质材料)）加石灰制成砂浆，建造了万神殿（墙厚20英尺，圆顶跨度142英尺）、水渠（总长359英里）、克罗逊斗兽场、庞贝城等著名建筑。
在中世纪（十二~十四世纪），随着陶瓷生产的发展，人们开始将废陶瓷、碎砖瓦磨细后与石灰混合使用，并将这种人工火山灰质材料称为水泥。
石灰与火山灰质材料混合使用的做法延续至今，即硅酸盐混凝土。
6(the history of binding materials)爱迭斯顿灯塔石灰加粘土已经具有了水泥的早期雏形胶凝材料的发展历史(the history of binding materials)（6）波特兰水泥时期：1818年，法国人维卡（L.J.Vicat）在研究水硬性石灰中发现，用白垩与粘土加水湿磨后煅烧，能制成一种人工水硬性石灰。
第二章 气硬性无机胶凝材料气硬性无机胶凝材料，是指以无机矿物为主要成分的，能单独的或与其他材料混合成塑性浆体，在空气中硬化成为具有一定强度的胶结体。
第一节 石 灰一、石灰石的烧制与品质的关系石灰的原料多用石灰岩。
石灰岩的主要成分是碳酸钙，并含有不同程度的粘土、碳酸镁和硅石等杂质。
原料越纯，即所含碳酸钙越高，得到的有效成分氧化钙越多。
石灰岩经过煅烧分解，放出二氧化碳气体，就得到了生石灰。
其反应式为：CaCO 3−−→−︒C900CaO+CO 2↑ 石灰岩中含有的碳酸镁，也随着在较低的温度下分解。
其反应式为：MgCO 3−−→−︒C 700MgO+CO 2↑ 一、 石灰的熟化与硬化生石灰的熟化或消解，是氧化钙与水反应，生产熟石灰的过程。
其反应式为： CaO+H 2O=Ca(OH)2+65.9KJ生石灰的熟化或消解过程，要放出很大的热量，形成蒸气，生石灰化为熟石灰后，其体积膨胀2～2.5倍。
石灰的理论用水，为石灰质量的32.13％，实际加水为理论用水的2～3倍。
水少时会引起过热，生产浆层，影响继续消解；水多时放出的热量不足以变成蒸气，亦影响继续消解。
熟石灰的硬化，是由于氢氧化钙的碳化和结晶作用。
碳化，是指熟石灰和空气中的二氧化碳结合，生产碳酸钙，析出的水分被蒸发。
其反应式为：Ca(OH)2+CO 2+nH 2O=CaCO 3+(n+1)H 2O结晶，是氢氧化钙溶液随水分的蒸发，逐渐变浓，析出晶体。
二、 石灰的应用及贮运建筑石灰的应用，主要有三个途径：一是工程现场直接使用；二是作为某些保温材料、无熟料水泥的重要组成材料；三是制造石灰碳化制品和硅酸盐制品的主要原料。
石灰在运输时要采取防水措施，不准与易燃、易爆及液体同时装运。
贮运中的石灰遇水，不仅会自行消解，还会因体破胀袋，因放热导致易燃物烧着。
熟化好的石灰膏，也不宜长期暴露在空气中，表明应加好覆盖层，以防碳化硬结。
第二节 石 膏一、 石膏的烧制石膏的原料，主要是天然二水石膏，通称石膏石。
将二水石膏加热到适当温度，能部分或全部失去水分，因加热的条件和程度不同，可得到不同性能的各种石膏。
建筑石膏，是由天然二水石膏在107～175℃温度下，结晶以蒸气状态析出，得到含β型半水硫酸钙为主要成分，经磨细制成的粉状胶结料。
其反应式为：CaSO 4·2H 2O −−−→−︒C175~107CaSO 4·0.5H 2O+1.5H 2O ↑ 二、 建筑石膏的性质建筑石膏为白色细粉，密度为2.52～2.75g/cm 3,松堆密度为800～1100㎏∕m 3。
建筑石膏硬化后，体积膨胀达1％左右，因此充满模型的能力好，可得到形状复杂、表面光洁的制品。
硬化后的半水石膏，呈微孔构造。
因为半水石膏水化的理论用水量仅为18.6％，而实际调浆时，需加水60％～80％，多余的水蒸发后，形成的气泡为封闭的微孔。
使其具有一定的隔热、隔声效果，并能起到调解环境内小气候的作用。
还具有较好的防火性，着色容易，制成品的加工性能好。
但建筑石膏对潮湿反应灵敏，强度还不高，以及怕水等缺点。
三、建筑石膏的技术要求与检验建筑石膏按强度、细度和凝结时间三项技术要求，分为优等品、一等品及合格品三个等级各项指标如表所示。
产品出厂前必须进行出厂检验，检验项目包括细度、标准稠度用水量、抗折强度和凝结时间四项。
使用部门可在收货10天内对产品质量复检。
四、建筑石膏的应用建筑石膏主要用于生产石膏制品，包括各种板材和砌块。
除此之外，建筑石膏产品也常直接供应工程现场，主要用于内装修中的调浆、粉刷、抹灰及现制特种配件等。
刷粉石膏是由β型半水硫酸钙和Ⅱ型硫酸钙单独或二者混合后，掺加外加剂，也可以加入骨料制得。
粉刷石膏有面层用、底层用和保温层用，按强度分为优等品、一等品和合格品三个等级。
建筑石膏或粉刷石膏，一般采用袋装，自生产之日算起贮存期为三个月，三个月后应重新进行质量检验，以确定其等级。
第三节菱苦土菱苦土的主要成分为氧化镁，是将含碳酸镁为主的菱镁矿煅烧后磨细制得。
碳酸镁的理论分解温度为550～750℃，实际在煅烧菱镁矿时，宜在600～800℃。
碳酸镁经煅烧分解，放走碳酸气，得到轻烧镁，磨细后即菱苦土。
菱苦土为白色、灰白色和微黄色粉末，其密度为 3.2g/cm3左右，堆积密度800～900kg/m3,28d抗压强度可高达50～60MPa。
菱苦土的显著特点是，能与加入浆体中的竹、木质纤维类材料紧密结合，且长期不腐。
另外，加色容易，可以得到美观而光洁的表面，加工性能优良。
其中要求菱苦土的MgO含量：优等品≥90％，一等品≥80％，合格品≥70％；要求所用工业氯化镁的MgCL2含量≥43％。
存放氯化镁不可用铁制容器，且应密封。
第四节水玻璃水玻璃是一种性能优良的矿物胶，可用水稀释成任意浓度，在空气中硬化，不燃、不腐，具有很好的耐酸性能。
建筑上所用的水玻璃通常是硅酸钠，其分子式为Na2O·nSiO2。
式中的n是SiO2与Na2O 的摩尔比，称为水玻璃的硅酸盐模数。
n值越大，粘性越大，但溶解越困难。
常用水玻璃的n值，多在2.5～3.0之间，大于3时，需在0.4MPa压力下溶解。
硅酸钠水玻璃的制取，通常有两种方法。
一种称干法（两步法），是将石英粉或石英岩粉配以碳酸钠或硫酸钠，放入玻璃熔炉内，在1300～1400℃温度熔化，冷却后成固体水玻璃，再放入高压蒸气锅中，熔成粘稠状的液体。
另一种称湿法（一步法），是将石英砂和苛性钠在高压蒸锅内，用蒸气加热，直接溶解成液体水玻璃。
水玻璃除粘稠液体外，也有块状或粉状，由于含有不同杂质，外观多呈青灰色或黄绿色。
以无色透明的粘稠液体状水玻璃为最佳。
促硬剂氟硅酸钠具有加快二氧化硅凝胶析出，并增强制品的耐水效力。
其用量应严格控制，太少时达不到促硬的效果；太多时则因速凝使得操作困难。
还会因为反应的不充分使制品的性能低劣。
氟硅酸钠的适宜用量，一般为水玻璃质量的12％～15％。
水玻璃常用做抗风化表面的涂层、阻燃涂层、耐火混凝土的胶结料，还与氯化钙溶液轮流灌入土壤，以提高地基的承载力，以及配制高粘结力砂浆等。
第二章习题一、单项选项1. 石灰的原料多用(A)。
A. 石灰岩B.页岩C.贝壳D.花岗岩2. 石灰岩经过煅烧分解，放出（B），就得到了生石灰。
A.氧气B. 二氧化碳C. 氢气D.氯气3. 原料越纯，即所含碳酸钙越高，得到的有效成分氧化钙（C）。
A.越好B.越少C. 越多D.无影响4. 生石灰化为熟石灰后，其体积膨胀（D）倍。
A.0.5～1B.1～1.5C.1.5～2D. 2～2.55. 碳化，是指熟石灰和空气中的（D）结合，生产碳酸钙，析出的水分被蒸发。
A.二氧化氮B.氧气C.水蒸气D. 二氧化碳6.建筑石灰的应用，主要有三个途径。
以下不属于其用途的是（D）A.工程现场直接使用B.作为某些保温材料、无熟料水泥的重要组成材料C.制造石灰碳化制品和硅酸盐制品的主要原料D.制造石灰塑像7.建筑石膏硬化后，体积膨胀达（B）左右，因此充满模型的能力好。
A.0.5％B. 1％C.50％D.100％8. 半水石膏水化的理论用水量比实际调浆时的用水量（B）。
A.更多B.更少C.相等D.无关系9.下列对建筑石膏的等级分类错误的是（C）。
A.优等品B.一等品C.二等品D.合格品10. 对建筑石膏的检验，使用部门可在收货（A）内对产品质量复检。
A. 10天B. 一个月C.半年D.一年11.下列选项中，菱苦土的MgO含量错误的是（D）。
A. 优等品≥90％，，B.一等品≥80％C.合格品≥70％D.合格品≥60％12.下列容器中不可用于存放氯化镁的是（B）。
A.铝制容器B.铁制容器C.陶瓷容器D.塑料容器13. 水玻璃就是硅酸钠，其分子式为Na2O·nSiO2。
式中的n是SiO2与Na2O的摩尔比，成为水玻璃的硅酸盐模数。
n值越大，粘性（C）。
A.不变B.越小C. 越大D.二者无关系14. 氟硅酸钠的适宜用量，一般为水玻璃质量的（B）。
A.8％～10％B. 12％～15％C.16％～19％D.20％～23％15. 水玻璃外观多呈青灰色或黄绿色其中以（A）水玻璃为最佳。
A.无色透明的粘稠液体状B.青灰色的粘稠液体状C.黄绿色粘稠液体状D. 黄绿色稀释液体状16.建筑石膏或粉刷石膏，一般采用袋装，自生产之日算起贮存期为（A）。
A. 三个月B.四个月C.五个月D.半年三、多项选择1. 石灰岩的主要成分是碳酸钙，并含有不同程度的杂质有（BCD）。
A.硫酸镁B. 硅石C. 碳酸镁D. 粘土2. 关于建筑石灰的应用，下列选项正确的是（ABD）。
A. 工程现场直接使用B. 作为某些保温材料、无熟料水泥的重要组成材料C. 制造石灰塑像D. 制造石灰碳化制品和硅酸盐制品的主要原料3.下列名词解释正确的是（ACD）。
A.熟石灰的硬化，是由于氢氧化钙的碳化和结晶作用B.碳化，是指熟石灰和碳粉结合，生产碳酸钙，析出的水分被蒸发C. 生石灰的熟化或消解，是氧化钙与水反应，生产熟石灰的过程D. 结晶，是氢氧化钙溶液随水分的蒸发，逐渐变浓，析出晶体4.下列对建筑石膏性质描述正确的是（ABC）。
A.具有一定的隔热、隔声效果B. 能起到调解环境内小气候的作用C.还具有较好的防火性，着色容易，制成品的加工性能好D.强度高5.建筑石膏按（BCD）三项技术要求，分为优等品、一等品及合格品三个等级。
A.硬度B. 细度C. 强度D. 凝结时间6.水玻璃常用于（ABD）。
A. 抗风化表面的涂层B. 阻燃涂层C. 保温材料D. 耐火混凝土的胶结料7.对建筑石膏初凝时间和终凝时间，下列选项中正确的是（AC）。
A. 初凝应不小于6minB. 初凝应不大于6minC. 终凝应不大于30minD. 终凝应不小于30min三．判断题1. 气硬性无机胶凝材料，是指以无机矿物为主要成分的，能单独的或与其他材料混合成塑性浆体，在空气中硬化成为具有一定强度的胶结体。
（√）2. 原料越纯，即所含硫酸钙越高，得到的有效成分氧化钙越多。
（ⅹ）3. 生石灰的熟化或消解，是氧化钙与二氧化碳反应，生产熟石灰的过程。
（ⅹ）4.碳化，是指熟石灰和空气中的二氧化碳结合，生产碳酸钙，析出的水分被蒸发。
（√）5.硅酸钠水玻璃的制取，通常有两种方法。
一种称干法（两步法），另一种称湿法（一步法）。
（√）6.促硬剂硫酸钠具有加快二氧化硅凝胶析出并增强制品的耐水效力。
（ⅹ）7.水玻璃可以与氯化钙溶液轮流灌入土壤，以提高地基的承载力。
（√）。
